JPS58182479A - パルス幅変調波形成回路 - Google Patents
パルス幅変調波形成回路Info
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- JPS58182479A JPS58182479A JP57065635A JP6563582A JPS58182479A JP S58182479 A JPS58182479 A JP S58182479A JP 57065635 A JP57065635 A JP 57065635A JP 6563582 A JP6563582 A JP 6563582A JP S58182479 A JPS58182479 A JP S58182479A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、 9’lJえは直流−交流変換器(インバー
タl’高調故低減を目的としてパルス幅変11(PWM
)I!IIJIIする際に使用することが可能なパルス
幅変8il波形成回@に関するものである。 インバータから正弦波に近似した交流ン得る際に、矩形
波を複数のパルスに分割し、高調波成分が少なくなるよ
5にパルスな配列させることが望ましい。このため、パ
ルスな発生させる時点を示すデータをメモリに予め記憶
させておき、メモリからデータを繰返し読み出して必要
なパルス幅変調波を形成する方式が考えられる。しかし
、椙度を上けるためには、メモリの容量を増大させたつ
。 メモリのアクセス時間を低減したりしなければならなか
った。 ところで、高調波を低減するために第1のパルス幅変調
を行う他に電圧を制御の目的で第1のパルス幅変調波の
一部又は全sを第2のパルス幅変lI波で断続する場合
がある。この方式は本件出願人カ4$lI#l昭56−
150973号公報テ提案したものであり、これによれ
ば、比較的簡単に高v14汲の低減と電圧制御とが可能
になる。しかし、この方式で偶数矢高l1ItII成分
を確実に除去することはまだ提案されていない。 そこで1本発明の目的は、偶数矢高調波成分を比較的簡
単な回路で除去又は大幅に低減させることが可能なパル
ス幅変Ill波形成回路を提供することにある。 上記目的な達成するための本発明は、単相又は多相の高
調波低減パルス@質調波を形成する第】のパルス幅変調
波形成回路と、#記憶】のパルス幅変i!#波形成回路
で形aする単相又は多相の第1のパルス幅変調波の少な
(ともOilと90度と1801tな検出する同期検出
回路と、前記同期検出回路から得らnる少な(とも前記
0度検出信号と前記90度検出信号と前記380度検出
信号とに応答してアップカウント状態からダウンカウン
ト状態又はこの逆に転換し且つ少な(とも前記0度検出
信号及び前記]80f検出信号に応答してクリア状wA
になり、前記90度馨中心に対称的なカウント出力を発
生するアップダウンカウンタと、前記アップダウンカウ
ンタから得らnるデジタル出力又は該デジタル出力に対
応するアナログ信号からなる@]の入力信号と検出又は
設定されたデジタル信号又はアナログ信号からなる第2
の入力信号と
タl’高調故低減を目的としてパルス幅変11(PWM
)I!IIJIIする際に使用することが可能なパルス
幅変8il波形成回@に関するものである。 インバータから正弦波に近似した交流ン得る際に、矩形
波を複数のパルスに分割し、高調波成分が少なくなるよ
5にパルスな配列させることが望ましい。このため、パ
ルスな発生させる時点を示すデータをメモリに予め記憶
させておき、メモリからデータを繰返し読み出して必要
なパルス幅変調波を形成する方式が考えられる。しかし
、椙度を上けるためには、メモリの容量を増大させたつ
。 メモリのアクセス時間を低減したりしなければならなか
った。 ところで、高調波を低減するために第1のパルス幅変調
を行う他に電圧を制御の目的で第1のパルス幅変調波の
一部又は全sを第2のパルス幅変lI波で断続する場合
がある。この方式は本件出願人カ4$lI#l昭56−
150973号公報テ提案したものであり、これによれ
ば、比較的簡単に高v14汲の低減と電圧制御とが可能
になる。しかし、この方式で偶数矢高l1ItII成分
を確実に除去することはまだ提案されていない。 そこで1本発明の目的は、偶数矢高調波成分を比較的簡
単な回路で除去又は大幅に低減させることが可能なパル
ス幅変Ill波形成回路を提供することにある。 上記目的な達成するための本発明は、単相又は多相の高
調波低減パルス@質調波を形成する第】のパルス幅変調
波形成回路と、#記憶】のパルス幅変i!#波形成回路
で形aする単相又は多相の第1のパルス幅変調波の少な
(ともOilと90度と1801tな検出する同期検出
回路と、前記同期検出回路から得らnる少な(とも前記
0度検出信号と前記90度検出信号と前記380度検出
信号とに応答してアップカウント状態からダウンカウン
ト状態又はこの逆に転換し且つ少な(とも前記0度検出
信号及び前記]80f検出信号に応答してクリア状wA
になり、前記90度馨中心に対称的なカウント出力を発
生するアップダウンカウンタと、前記アップダウンカウ
ンタから得らnるデジタル出力又は該デジタル出力に対
応するアナログ信号からなる@]の入力信号と検出又は
設定されたデジタル信号又はアナログ信号からなる第2
の入力信号と
【比軟し、*記#!】のパルス幅変調波の
パルス数よりも十分に多いパルス数の第2のパルス幅変
調波を形成する#I2のパルス輪変m@形成回路と、#
記憶1のパルス幅変v4波の一部又は全部な前記第2の
パルス幅変調波に置き換えて二重パルス幅変1lilf
Iiを形成する二lパルス@変調汲形成回路とをA漏し
たパルス幅変調波形成回路に保わるものである。 上記発明によnば、第2のパルス幅変調波をアップダウ
ンカウンタに基づいて形成し、このアップ又はダウンの
転換をパルス幅変調波の少なくと′4bo度、90度、
180度で行うようにしたので。 90Kv中心に対称な波形を得ることが可能になり、偶
数矢高*m*分を零又は零近傍にすることが可能になる
。向、低次の奇数次高調波成分の低減も勿嗣可能である
。 矢に、図(3)馨参照してpH4電動機駆動用の3相ブ
リツジ型インバータのパルス幅変調制御方式について述
べる。 第1図はインバータを高調波低減PVWM方式で駆動す
るためのP賃M波形成回w1を示し、第2図は第1図の
PWM波形成回路の出力に結合さnるブリッジ型インバ
ータ回路を示す。また、第3図〜第5図は第】図の一部
を絆しく示し、@6図及び第7図は第1図〜第5因のA
〜Z点の状態を示し、第8図は第2のPWM波と二惠パ
ルス幅fi14妓とン示し、第9図は】相分の第】のP
WM汲を示し、第10図はインバータの出力電圧ン説明
的に示す。 IIE】IKIに於いて、(1)はクロックパルス発生
回路であり、更に詳細には、可変分局器ン含んで周波数
可変lIK、構成され、蘂7図(Atの)くルスを発生
す6%のである。(21は7リツプフロ゛yブで形成さ
nた波形整形回路であ’)、@’7図(B)のノくルス
を発生する。(31はアップダウンカウンタであり、こ
の入力端子は波形整形回路(21に接続さnているσ〕
で。 波形整形されたクロックパルスをア゛ンプカウント又は
ダウンカウントシ、カウント出力端子からデジタル信号
の形式の出力な発生する。尚このカウンタ(31は、リ
セット端子及びア・ノブダウン制御端子等も有している
。そして、リセ・ント端子にリセット信号を受けてから
計数を開始し、一定カウント値知ち本実施ガでは0カウ
ント及び20カウントまでアップカウントした後に20
からOカウントまでダウンカウントすることを繰返して
第6図及び#L7図(Oに説明的に示すようなカウント
出力(C)を発生する。 +41 t5+ f6+ 17+ (8+ (9+ G
(#αυは、アップダウンカウンタ(31の出力に基づ
いてPWM@の角f’に設定する角度設定回路であり、
回路(41はカラン)(:=OK基づいて0度でパルス
を送出し1回路(51はカウントC=3及びC=19に
基づいて辻4.5度及びま28.5度でパルスを送出し
1回路(6)はカウントC=5に基づいて±7.5度で
パルスを発生し、回路(7)はカラン)C=8に基づい
てま】2度でパルスY発生し1回路(81はカラン)C
−30に基づいて±15度でパルスを発生し1回路(9
)はカウントc=zに基づいて±2】度でパルスを発生
し、回路Q(Iはカラン)C=−15に基づいて±22
.5[でパルスを発生し1回路αυはカラン)C=20
に基づいて+30[でパルスを発生する。尚、カウンタ
(3)は60Kを】周期として動作するので% 30〜
90[,90〜150度、150〜2]0度、210〜
270度、270〜330度の区間でも全(同様な動作
となる。 a′Jは角11+合成回路であり、各角度設定回路14
1〜aυで検出した角[(カウント)検出パルスを第7
aGIK示す一連のパルス列として出力するものである
。尚この一連のパルス列の周期は60度である。α漕は
分配(ロ)路であり、第7図0に示すパル2列を嶌7図
(へ)(0酬に示すように3つに分配するものである。 尚欠設の回路との関係で一部が電機分配されている。
(141σSσeはラッチ回路であり、分配回路(13
の出力とクロック信号とに基づいて第5図及び蕗7図で
C代(slので示す3相P皆M波を形成する回路である
。 σBは桁上げ検出回路であって、カウントC=。 釦応答して尾7図(DItC示す桁上げ(ボロー)検出
パルスを発生するものである。餞は桁下げ検出回路であ
ってカラン)C=20に応答して第7図(ねに示す桁下
げ(キャリー)検出パルスを発生するものである。 (
19は制御回路であって、クロックパルス、桁上げ検出
パルス、桁下げ検出パルス勢に応答して、カウンタ(3
)Kll!7@(Flに示すようなアップダウン制御信
号ン送り、また分配回路uJの分配な制御するものであ
る。尚カウンタ(3)は第7図(ト)の高レベル信号で
アップ動作となり、低レベル信号でダウン動作となる。 ■は補正回路であって1桁上げ検出回路(17)の出カ
ド、ラッチ回路a番の入力と、クロックパルスとに応答
して、ラッチ回路α心の出力の角度位相が零となる時点
な検出し、残りのラッチ回ua51ativzリアする
ための累7図0のパルスを発生するものである。この補
正パルスが周期的に発生すれば。 ノイズ等で誤まった出力状態が例え生じても修正さnる
。尚、ラッチ回路041Qシ叫及び補正回路■のための
#!7図QK示すクロックパルスは、波形整形回路(2
10反転出力とクロックパルス発生回路1llYインバ
ータqllで反転したパルスとンANDゲート(社)K
通すことによって形成されている。 ラッチ回路(14!(151(Li2から得らnる第1
のPWM波の3相の出力ライン(ハ)(241(ハ)は
、二電パルス幅変―aを形成するための累】、第2、第
3のANDゲート@@(至)に**されている。 ANDゲート(至)ケ漫のもう一方の入力として第2の
PWM@な形成するため忙、第2のPWM汲形底形成回
路)が設けられている。■は第2のPWM波形成用のア
ップダウンカウンタであって、アナログの三角tfRK
対応したデジタル出方を周期的に出力するものである。 即ち1発蚤器Ca1lから供給さnる扁いJl汲数のク
ロックパルスな第6図mに示すように0がらnまでアッ
プカウントシ、シがる優nから0までダウンカウントす
る。■は同期検出回路を構成するだめの入力反転ORゲ
ートであり1桁上げ検出回路Q7]の出方(第7図D)
と桁下げ検出回路a&の出方(第7図E)との両方に応
答して第6躬(Vlに示す同期信号を送出する。尚この
同期信号には、第611(R1(’l”1(SIノ第3
f)PWM@00直に対応した0度検出信号及び90度
に対応した90jj検出信号及び380度に対応した1
80度検出信号が含まれている。隻はアップダウン制御
信号形成用のTllフリップフロッグであり、第6図〜
)K示すORゲート■の出力圧応答して第6−−の出力
Y発生する。拙ち、第6図■)の信号音172分周し、
第6図R,T、Sに示す3相の第1のPWM波の30度
幅に相当する矩形波をデユティ比約50%で送出する。 このフリッグフロッグロのQ出力はタイミングtとるた
めの微小遅延回#ac141ン介してカウンタωのアッ
プダウン制御端子U/DK接続されているので、第6図
Wのt。〜tI。 t、〜’ s 等f) 高L/ ヘルM関iカウンタ■
はアップ動作となり、第6図(YIK示すように0がら
nまでカウントする。また、この第6図(4)の低レベ
ル期間に於いてカウンターはnからotでダウンヵウン
ト状態となる。、(至)はフリップフロ′ンプQから得
らnるII6図Wの出力パルスの前縁に応答して第6図
(XIK示ず微分パルスな送出する微分回路であり。 この出力はカウンタ山のクリア端子CLに結合さrてい
る。従って、カウンタ■は第69囚の微分パルス即ちク
リアパルスが発生する毎に零となる。 尚、この微分パルスは、@6図R,T、5(7)第1の
PWM妓の少なくとも0度及び180rLで発生する。 即ち各半サイクルのスタート点で必ず発生する。カウン
タ(至)が第6図(ロ)囚の信号でIIJ御さnると、
第】の)’WM波の周期の1/6の期間を有する出力な
第6図(Ylに示す如く発生する。尚このカウンタ圓の
出力値は%各相の#!]のPVvM波の901ftIl
fIIL?にして対称に配置される。 第2のf’WM@形成回路(至)は、第5図に示″′f
′如く複数のデジタル値設定回路(36a)(36b)
・・・・・・・・(36n)v含み、IE6H(YHc
示−16数のデジタルレベルLH、Lv・・・・・・・
・Ln−t%Lnケ設定する。また複数の一致論理回路
(37a)(37b)・・・・・・・・(37n)を含
み。 カウンタ■の出力とデジタル値設足回路t36a)〜(
36n)の出力との一致を検出する。谷一致論理回路(
37m) 〜(37n)の出力はORゲー)C181介
してTl11717ツプフロツプ四に入力する。0)t
ゲート關から各レベルL、〜Lnの一致出力が発生する
毎にトリガパルスが発生するので、7す′ンプ70゛ノ
ブ閃の出力がトリガ入力毎に反転し、第6図(bσ)第
2のPWM波を発生し、こnが第】図のANDゲートc
161@(至)の入力となる。第6図(Yl及び2)で
&言図示の都合上、大きなレベル差及び大きなノ(ルス
幅となっているが、*Sには数kHzの周波数となるよ
うに第6図(カの第2の)’WM@が発生する。 尚、第1のPWMtH!の周波数は数Hz 〜100
Hz程度である。第2のPWM波形成回路(ハ)は、第
5図に示す如(設定値変更回Mt41Jな含んでいるの
で。 検出又は設定罠基づいてデジタル値設定回路(36a)
〜(36n)の設定値馨変更することが可能である。 設定値即ち第6図(YlのレベルL、〜Lnを変え扛ば
。 第6図(Zlの第2のPwM@のデユティ比が変イヒし
。 最終的にインバータの出力電圧なpI整することが0]
能忙なる。 IP、 1 図ノA N L) ケ−トca@@rch
t第6 図(Ml(1”1fSlで示す第]のPWM@
と第6図の及び第8図(んに示す第2の)’WM@とが
入力し、第】のP賃M妓が高周波の第2のPWM波で断
続さnた形態の第8図(I3)に示すような二冨パルス
幅変isI岐が出刃さnる。 第1−に於いて、@μIは位相反転インバータであり、
ANDゲート(至)@(至)から得らする二重パルス幅
変調波の反転信号を形成する。 第2囚は、JI!1図のANL)ゲート(支)jけ(2
)の出力及びインバータt4t+ to toの出力で
制御さするトランジスタSいS、、S、、Sい811%
S6と直流電源部とがら成る3相ブリツジ型インバータ
である。このインバータのトランジスタ8.、S、、S
ffのペースは第】図のANDゲート(至)□□□(至
)に夫々結合され、トランジスタS、、s、、S、のベ
ースは第1図のインバータ441)(6)143に夫々
結合さnる。これにより、出力う\ インにjll]0図に説明的に示す出力電圧vR8。 T8T、VTRを得ることが出来る。尚、第】0図では
IP2のPWMIKよる断続が省略さnている。 第3図は第1図の角度設定回路:41〜aυ及び角度合
成図wta’aを詳しく示すものである。この図に於イ
テ、2°、 2’、 2”、 2”、 2”I”示j
ライフル、 第1因のカウンタt31の出力ラインであ
り、 t451i4H71(ハ)旧はカウンタ(3)の
出力を反転するものであり、NANDゲー)i5I51
)53時(ωω恒は第1図の角度設定回路(4)〜αυ
に夫々対応するものである。尚、61061はANL)
ゲートである。角度合成回路Cl力は、NANDゲー)
61〜6ηの出カン合成する入力反転ORゲートωで*
成ざnている。ライン6Dは第4図の桁上げ検出回路σ
7)に接続さnるものであり、ラインfizは桁下げ検
出回路側に接続さnるものである。 第4図は第1図の桁上げ検出回路側1桁下げ検出回路部
1公配回路α3.ラッチ回路Q41〜αυ、制御回路(
l罎、WA正回路clIV詳しく示すものである。この
図から明らかなように1桁上げ及び桁下げ検出回路aη
α&は夫々インノ(−夕で構成されている。また、第3
図のORゲート−〇出力端子に接続さnるライン1は1
分配剤ANDゲート641(へ)缶に接続gnている。 う゛yf回路041 [51αtit丁、ANL)ゲー
ト−〜−の出力な入力とするJKフIJ−ノブ70・ノ
ブによって形成さnている。制御回路(11(言、3つ
のJKフリップフロップ@fJI!1.3つのDタイプ
717ツプフロツプσ0C11Jσ4と、3つのORゲ
ートσeσ41(ハ)と、1つのANDゲートσQとに
よって構成さnている。そして、JKフリ゛ノブフロ゛
ノブfiηのJ端子罠は桁上げ検出囲路aηが接続され
、に端子には桁下げ検出回路が接続さnている。従って
、第7図の(Dと(εとに応答して())の出力を発生
する。 またこのプリセット端子P)Lには電導投入時の誤動作
防止のためのアップダウン修正ノくルスを印加するライ
ンが接続されている。更にこのフリ゛ノブ70ッグ6η
のクロック入力端子CPKはインA−タσ’71介して
第1囚に示した波形整形回路(21のQ出力が結合さn
ている。JKフリ゛ノブフロ′ノブ額のζ出力端子は欠
設のJKフリップ70゛ツブ61111のクロック層子
CPK*続さnている。、従って。 3つのDタイプ7リツプフロツプσ0(11Jσ3のD
入力端子には、第7図の(II (Jl l(lの波形
が入力し、3つのORゲートσ3(14Jσ5から第7
図の(しく財)卸の波形が得られ1分配ANi)ゲート
641i51缶からは第7脂の(01(Pl(へ))の
波形が得られる。補正回路■は4つのANDゲートσ〜
σ9ω勧から成り1周期的にPWM汲を補正するパルス
を発生する。 第9図は】相分の第1のPWM波の360度のパルス列
な示すものであり、1つの基本パルスPと、16個の変
調パルスP、〜PI6とから成る。そして1本実施力で
は、11が0度、a、が4・5度、 aJが7.5度、
14が12度+i a、が】5度、a6が21度。 a!が22.5度、a、が28.5度、aoが30 K
、 llaが150度%allが1 S L5 MF
−allが157.5度。 111が】59度、al4が] 65 jlj−ass
が168度。 1里、が] ? 2.5度、1秤が175.5度、 a
l、が180度、88.が184.5度、al。が38
7.5度、a3.が] 92 f%aHが195度4
amsが201度% al4が202.5 f、a、、
が208.5度、 Jlfi、が2】Oij、”*qが
330度% a=、が331.5 If、 a、、が3
37.5 K、 a、、が339度% allが345
度&aatが448度、 agが352.5度、anが
355.5度。 11、が360Kにほぼ設定さnている。 上述から明らかなように、第】図〜第】0図に示す実施
例では、第2のPWM波をカウンタ山を利用して形成し
、#!】のPWM波の90度でアップカウントからダウ
ンカウントに反転させるように第】のPWM波に同期さ
せているので、第2のPVVM@も90[な中心にして
対称な鼓形となる。 従って、偶数医高調汲を除去することが可能になる。ま
た第1のPWM汲と出力変調波との5なり周波数成分も
除去することが可能になる。尚低次の奇数矢高1lil
I@成分も勿論低減さnる。 またカウンタ(3)及び(至)′1に一第】のP冑M波
の周期の’/60周期で動作させるので%3相分の#!
1及び第2のPWM1’に共通のカウンタで形成するこ
とが可能になる。 以上1本発明の実施ipHについて述べたが、不発明は
これに限定されるものでなく、更に変形可能なものであ
り、1PIlえは、単相インバータにも勿論適用可能で
ある。第】】図は単相の場合の制御方式を示し、第】1
@(5)の第1のPWM波00度と90fと】80度な
検出して第11図(Blのアップダウン制御備考を形成
し、第1図のカウンタ■に相当するものに入力させる。 また第】】1但の微分パルスIffjl!13悶ρに示
す如(形成し、0度と180fで第1図のカウンタ■に
相当するものをクリアする。これにより、アップダウン
カウンタから第]】図(L)に示す出力を得ることが出
来る。 そこで、第5恥と同様な回路でデジタル設定レベルL、
〜L、とカウンタ出力とを比較し、第】】図(E]K示
jts2にI)PWM*v形成j6゜また%IIIal
l(Y)、第11 @(L)lK示j ヨj rx力f
yンタ出力を1)−Ai換器でアナログ01号に変換し
。 アナログ三角波と設定レベルとの比較でN2のPWM波
を形成してもよい。 また、ANDゲート(至)@@忙よって第2のPWM波
を、@】のl’WM波の全区間に付加せずに1%開昭5
6−150973号公報に開示さnているような断続期
間指定信号形成回路(小数決=電変調回路)Y設け、指
定さnた期間のみを断続波形としてもよい。
パルス数よりも十分に多いパルス数の第2のパルス幅変
調波を形成する#I2のパルス輪変m@形成回路と、#
記憶1のパルス幅変v4波の一部又は全部な前記第2の
パルス幅変調波に置き換えて二重パルス幅変1lilf
Iiを形成する二lパルス@変調汲形成回路とをA漏し
たパルス幅変調波形成回路に保わるものである。 上記発明によnば、第2のパルス幅変調波をアップダウ
ンカウンタに基づいて形成し、このアップ又はダウンの
転換をパルス幅変調波の少なくと′4bo度、90度、
180度で行うようにしたので。 90Kv中心に対称な波形を得ることが可能になり、偶
数矢高*m*分を零又は零近傍にすることが可能になる
。向、低次の奇数次高調波成分の低減も勿嗣可能である
。 矢に、図(3)馨参照してpH4電動機駆動用の3相ブ
リツジ型インバータのパルス幅変調制御方式について述
べる。 第1図はインバータを高調波低減PVWM方式で駆動す
るためのP賃M波形成回w1を示し、第2図は第1図の
PWM波形成回路の出力に結合さnるブリッジ型インバ
ータ回路を示す。また、第3図〜第5図は第】図の一部
を絆しく示し、@6図及び第7図は第1図〜第5因のA
〜Z点の状態を示し、第8図は第2のPWM波と二惠パ
ルス幅fi14妓とン示し、第9図は】相分の第】のP
WM汲を示し、第10図はインバータの出力電圧ン説明
的に示す。 IIE】IKIに於いて、(1)はクロックパルス発生
回路であり、更に詳細には、可変分局器ン含んで周波数
可変lIK、構成され、蘂7図(Atの)くルスを発生
す6%のである。(21は7リツプフロ゛yブで形成さ
nた波形整形回路であ’)、@’7図(B)のノくルス
を発生する。(31はアップダウンカウンタであり、こ
の入力端子は波形整形回路(21に接続さnているσ〕
で。 波形整形されたクロックパルスをア゛ンプカウント又は
ダウンカウントシ、カウント出力端子からデジタル信号
の形式の出力な発生する。尚このカウンタ(31は、リ
セット端子及びア・ノブダウン制御端子等も有している
。そして、リセ・ント端子にリセット信号を受けてから
計数を開始し、一定カウント値知ち本実施ガでは0カウ
ント及び20カウントまでアップカウントした後に20
からOカウントまでダウンカウントすることを繰返して
第6図及び#L7図(Oに説明的に示すようなカウント
出力(C)を発生する。 +41 t5+ f6+ 17+ (8+ (9+ G
(#αυは、アップダウンカウンタ(31の出力に基づ
いてPWM@の角f’に設定する角度設定回路であり、
回路(41はカラン)(:=OK基づいて0度でパルス
を送出し1回路(51はカウントC=3及びC=19に
基づいて辻4.5度及びま28.5度でパルスを送出し
1回路(6)はカウントC=5に基づいて±7.5度で
パルスを発生し、回路(7)はカラン)C=8に基づい
てま】2度でパルスY発生し1回路(81はカラン)C
−30に基づいて±15度でパルスを発生し1回路(9
)はカウントc=zに基づいて±2】度でパルスを発生
し、回路Q(Iはカラン)C=−15に基づいて±22
.5[でパルスを発生し1回路αυはカラン)C=20
に基づいて+30[でパルスを発生する。尚、カウンタ
(3)は60Kを】周期として動作するので% 30〜
90[,90〜150度、150〜2]0度、210〜
270度、270〜330度の区間でも全(同様な動作
となる。 a′Jは角11+合成回路であり、各角度設定回路14
1〜aυで検出した角[(カウント)検出パルスを第7
aGIK示す一連のパルス列として出力するものである
。尚この一連のパルス列の周期は60度である。α漕は
分配(ロ)路であり、第7図0に示すパル2列を嶌7図
(へ)(0酬に示すように3つに分配するものである。 尚欠設の回路との関係で一部が電機分配されている。
(141σSσeはラッチ回路であり、分配回路(13
の出力とクロック信号とに基づいて第5図及び蕗7図で
C代(slので示す3相P皆M波を形成する回路である
。 σBは桁上げ検出回路であって、カウントC=。 釦応答して尾7図(DItC示す桁上げ(ボロー)検出
パルスを発生するものである。餞は桁下げ検出回路であ
ってカラン)C=20に応答して第7図(ねに示す桁下
げ(キャリー)検出パルスを発生するものである。 (
19は制御回路であって、クロックパルス、桁上げ検出
パルス、桁下げ検出パルス勢に応答して、カウンタ(3
)Kll!7@(Flに示すようなアップダウン制御信
号ン送り、また分配回路uJの分配な制御するものであ
る。尚カウンタ(3)は第7図(ト)の高レベル信号で
アップ動作となり、低レベル信号でダウン動作となる。 ■は補正回路であって1桁上げ検出回路(17)の出カ
ド、ラッチ回路a番の入力と、クロックパルスとに応答
して、ラッチ回路α心の出力の角度位相が零となる時点
な検出し、残りのラッチ回ua51ativzリアする
ための累7図0のパルスを発生するものである。この補
正パルスが周期的に発生すれば。 ノイズ等で誤まった出力状態が例え生じても修正さnる
。尚、ラッチ回路041Qシ叫及び補正回路■のための
#!7図QK示すクロックパルスは、波形整形回路(2
10反転出力とクロックパルス発生回路1llYインバ
ータqllで反転したパルスとンANDゲート(社)K
通すことによって形成されている。 ラッチ回路(14!(151(Li2から得らnる第1
のPWM波の3相の出力ライン(ハ)(241(ハ)は
、二電パルス幅変―aを形成するための累】、第2、第
3のANDゲート@@(至)に**されている。 ANDゲート(至)ケ漫のもう一方の入力として第2の
PWM@な形成するため忙、第2のPWM汲形底形成回
路)が設けられている。■は第2のPWM波形成用のア
ップダウンカウンタであって、アナログの三角tfRK
対応したデジタル出方を周期的に出力するものである。 即ち1発蚤器Ca1lから供給さnる扁いJl汲数のク
ロックパルスな第6図mに示すように0がらnまでアッ
プカウントシ、シがる優nから0までダウンカウントす
る。■は同期検出回路を構成するだめの入力反転ORゲ
ートであり1桁上げ検出回路Q7]の出方(第7図D)
と桁下げ検出回路a&の出方(第7図E)との両方に応
答して第6躬(Vlに示す同期信号を送出する。尚この
同期信号には、第611(R1(’l”1(SIノ第3
f)PWM@00直に対応した0度検出信号及び90度
に対応した90jj検出信号及び380度に対応した1
80度検出信号が含まれている。隻はアップダウン制御
信号形成用のTllフリップフロッグであり、第6図〜
)K示すORゲート■の出力圧応答して第6−−の出力
Y発生する。拙ち、第6図■)の信号音172分周し、
第6図R,T、Sに示す3相の第1のPWM波の30度
幅に相当する矩形波をデユティ比約50%で送出する。 このフリッグフロッグロのQ出力はタイミングtとるた
めの微小遅延回#ac141ン介してカウンタωのアッ
プダウン制御端子U/DK接続されているので、第6図
Wのt。〜tI。 t、〜’ s 等f) 高L/ ヘルM関iカウンタ■
はアップ動作となり、第6図(YIK示すように0がら
nまでカウントする。また、この第6図(4)の低レベ
ル期間に於いてカウンターはnからotでダウンヵウン
ト状態となる。、(至)はフリップフロ′ンプQから得
らnるII6図Wの出力パルスの前縁に応答して第6図
(XIK示ず微分パルスな送出する微分回路であり。 この出力はカウンタ山のクリア端子CLに結合さrてい
る。従って、カウンタ■は第69囚の微分パルス即ちク
リアパルスが発生する毎に零となる。 尚、この微分パルスは、@6図R,T、5(7)第1の
PWM妓の少なくとも0度及び180rLで発生する。 即ち各半サイクルのスタート点で必ず発生する。カウン
タ(至)が第6図(ロ)囚の信号でIIJ御さnると、
第】の)’WM波の周期の1/6の期間を有する出力な
第6図(Ylに示す如く発生する。尚このカウンタ圓の
出力値は%各相の#!]のPVvM波の901ftIl
fIIL?にして対称に配置される。 第2のf’WM@形成回路(至)は、第5図に示″′f
′如く複数のデジタル値設定回路(36a)(36b)
・・・・・・・・(36n)v含み、IE6H(YHc
示−16数のデジタルレベルLH、Lv・・・・・・・
・Ln−t%Lnケ設定する。また複数の一致論理回路
(37a)(37b)・・・・・・・・(37n)を含
み。 カウンタ■の出力とデジタル値設足回路t36a)〜(
36n)の出力との一致を検出する。谷一致論理回路(
37m) 〜(37n)の出力はORゲー)C181介
してTl11717ツプフロツプ四に入力する。0)t
ゲート關から各レベルL、〜Lnの一致出力が発生する
毎にトリガパルスが発生するので、7す′ンプ70゛ノ
ブ閃の出力がトリガ入力毎に反転し、第6図(bσ)第
2のPWM波を発生し、こnが第】図のANDゲートc
161@(至)の入力となる。第6図(Yl及び2)で
&言図示の都合上、大きなレベル差及び大きなノ(ルス
幅となっているが、*Sには数kHzの周波数となるよ
うに第6図(カの第2の)’WM@が発生する。 尚、第1のPWMtH!の周波数は数Hz 〜100
Hz程度である。第2のPWM波形成回路(ハ)は、第
5図に示す如(設定値変更回Mt41Jな含んでいるの
で。 検出又は設定罠基づいてデジタル値設定回路(36a)
〜(36n)の設定値馨変更することが可能である。 設定値即ち第6図(YlのレベルL、〜Lnを変え扛ば
。 第6図(Zlの第2のPwM@のデユティ比が変イヒし
。 最終的にインバータの出力電圧なpI整することが0]
能忙なる。 IP、 1 図ノA N L) ケ−トca@@rch
t第6 図(Ml(1”1fSlで示す第]のPWM@
と第6図の及び第8図(んに示す第2の)’WM@とが
入力し、第】のP賃M妓が高周波の第2のPWM波で断
続さnた形態の第8図(I3)に示すような二冨パルス
幅変isI岐が出刃さnる。 第1−に於いて、@μIは位相反転インバータであり、
ANDゲート(至)@(至)から得らする二重パルス幅
変調波の反転信号を形成する。 第2囚は、JI!1図のANL)ゲート(支)jけ(2
)の出力及びインバータt4t+ to toの出力で
制御さするトランジスタSいS、、S、、Sい811%
S6と直流電源部とがら成る3相ブリツジ型インバータ
である。このインバータのトランジスタ8.、S、、S
ffのペースは第】図のANDゲート(至)□□□(至
)に夫々結合され、トランジスタS、、s、、S、のベ
ースは第1図のインバータ441)(6)143に夫々
結合さnる。これにより、出力う\ インにjll]0図に説明的に示す出力電圧vR8。 T8T、VTRを得ることが出来る。尚、第】0図では
IP2のPWMIKよる断続が省略さnている。 第3図は第1図の角度設定回路:41〜aυ及び角度合
成図wta’aを詳しく示すものである。この図に於イ
テ、2°、 2’、 2”、 2”、 2”I”示j
ライフル、 第1因のカウンタt31の出力ラインであ
り、 t451i4H71(ハ)旧はカウンタ(3)の
出力を反転するものであり、NANDゲー)i5I51
)53時(ωω恒は第1図の角度設定回路(4)〜αυ
に夫々対応するものである。尚、61061はANL)
ゲートである。角度合成回路Cl力は、NANDゲー)
61〜6ηの出カン合成する入力反転ORゲートωで*
成ざnている。ライン6Dは第4図の桁上げ検出回路σ
7)に接続さnるものであり、ラインfizは桁下げ検
出回路側に接続さnるものである。 第4図は第1図の桁上げ検出回路側1桁下げ検出回路部
1公配回路α3.ラッチ回路Q41〜αυ、制御回路(
l罎、WA正回路clIV詳しく示すものである。この
図から明らかなように1桁上げ及び桁下げ検出回路aη
α&は夫々インノ(−夕で構成されている。また、第3
図のORゲート−〇出力端子に接続さnるライン1は1
分配剤ANDゲート641(へ)缶に接続gnている。 う゛yf回路041 [51αtit丁、ANL)ゲー
ト−〜−の出力な入力とするJKフIJ−ノブ70・ノ
ブによって形成さnている。制御回路(11(言、3つ
のJKフリップフロップ@fJI!1.3つのDタイプ
717ツプフロツプσ0C11Jσ4と、3つのORゲ
ートσeσ41(ハ)と、1つのANDゲートσQとに
よって構成さnている。そして、JKフリ゛ノブフロ゛
ノブfiηのJ端子罠は桁上げ検出囲路aηが接続され
、に端子には桁下げ検出回路が接続さnている。従って
、第7図の(Dと(εとに応答して())の出力を発生
する。 またこのプリセット端子P)Lには電導投入時の誤動作
防止のためのアップダウン修正ノくルスを印加するライ
ンが接続されている。更にこのフリ゛ノブ70ッグ6η
のクロック入力端子CPKはインA−タσ’71介して
第1囚に示した波形整形回路(21のQ出力が結合さn
ている。JKフリ゛ノブフロ′ノブ額のζ出力端子は欠
設のJKフリップ70゛ツブ61111のクロック層子
CPK*続さnている。、従って。 3つのDタイプ7リツプフロツプσ0(11Jσ3のD
入力端子には、第7図の(II (Jl l(lの波形
が入力し、3つのORゲートσ3(14Jσ5から第7
図の(しく財)卸の波形が得られ1分配ANi)ゲート
641i51缶からは第7脂の(01(Pl(へ))の
波形が得られる。補正回路■は4つのANDゲートσ〜
σ9ω勧から成り1周期的にPWM汲を補正するパルス
を発生する。 第9図は】相分の第1のPWM波の360度のパルス列
な示すものであり、1つの基本パルスPと、16個の変
調パルスP、〜PI6とから成る。そして1本実施力で
は、11が0度、a、が4・5度、 aJが7.5度、
14が12度+i a、が】5度、a6が21度。 a!が22.5度、a、が28.5度、aoが30 K
、 llaが150度%allが1 S L5 MF
−allが157.5度。 111が】59度、al4が] 65 jlj−ass
が168度。 1里、が] ? 2.5度、1秤が175.5度、 a
l、が180度、88.が184.5度、al。が38
7.5度、a3.が] 92 f%aHが195度4
amsが201度% al4が202.5 f、a、、
が208.5度、 Jlfi、が2】Oij、”*qが
330度% a=、が331.5 If、 a、、が3
37.5 K、 a、、が339度% allが345
度&aatが448度、 agが352.5度、anが
355.5度。 11、が360Kにほぼ設定さnている。 上述から明らかなように、第】図〜第】0図に示す実施
例では、第2のPWM波をカウンタ山を利用して形成し
、#!】のPWM波の90度でアップカウントからダウ
ンカウントに反転させるように第】のPWM波に同期さ
せているので、第2のPVVM@も90[な中心にして
対称な鼓形となる。 従って、偶数医高調汲を除去することが可能になる。ま
た第1のPWM汲と出力変調波との5なり周波数成分も
除去することが可能になる。尚低次の奇数矢高1lil
I@成分も勿論低減さnる。 またカウンタ(3)及び(至)′1に一第】のP冑M波
の周期の’/60周期で動作させるので%3相分の#!
1及び第2のPWM1’に共通のカウンタで形成するこ
とが可能になる。 以上1本発明の実施ipHについて述べたが、不発明は
これに限定されるものでなく、更に変形可能なものであ
り、1PIlえは、単相インバータにも勿論適用可能で
ある。第】】図は単相の場合の制御方式を示し、第】1
@(5)の第1のPWM波00度と90fと】80度な
検出して第11図(Blのアップダウン制御備考を形成
し、第1図のカウンタ■に相当するものに入力させる。 また第】】1但の微分パルスIffjl!13悶ρに示
す如(形成し、0度と180fで第1図のカウンタ■に
相当するものをクリアする。これにより、アップダウン
カウンタから第]】図(L)に示す出力を得ることが出
来る。 そこで、第5恥と同様な回路でデジタル設定レベルL、
〜L、とカウンタ出力とを比較し、第】】図(E]K示
jts2にI)PWM*v形成j6゜また%IIIal
l(Y)、第11 @(L)lK示j ヨj rx力f
yンタ出力を1)−Ai換器でアナログ01号に変換し
。 アナログ三角波と設定レベルとの比較でN2のPWM波
を形成してもよい。 また、ANDゲート(至)@@忙よって第2のPWM波
を、@】のl’WM波の全区間に付加せずに1%開昭5
6−150973号公報に開示さnているような断続期
間指定信号形成回路(小数決=電変調回路)Y設け、指
定さnた期間のみを断続波形としてもよい。
第】図は本発明の寮施ガに侮わる3相ブリツジ型インバ
ータ装置のPWM波形波形成回路ケグロック図、第2図
は第1図の回路の出力で駆動さnる3相ブリツジ型イン
バータを示す回路図、第3図、第4図、及び第5図は第
】図の一部′9tPL<示すプはツタli!1%第6−
は第1図〜第4図に於け6C,kL、T、S、V、W%
X、Y、Z点f)吠D’に示jtIR形図、第7−は第
】図〜第4図のA〜U点の状態を示す波形図、第8図は
第2のPWM波と二惠パルス幅変11@とを説明的に示
′1″′波形図、第9図は第6図の波形を3601の範
囲で示す波形図。 第10図は第2囚のインバータの出力電圧を示す波形因
、第】1図は単相の実施例〉示す波形図である。 尚−11iK用いらnている符号に於いて、(31は第
]のPWMg用カウy タ、 G41ff51C1fi
f1第1f)PWM波出力用ラッチ回路、Oe@(ハ)
は21パルス幅変形波形成用ANDゲート、gaは第2
のPWM波形成回路、0Qは第2のPWMl用カウンタ
、C(邊は同期検出用ORゲートである。 第2図 第5図 第3図
ータ装置のPWM波形波形成回路ケグロック図、第2図
は第1図の回路の出力で駆動さnる3相ブリツジ型イン
バータを示す回路図、第3図、第4図、及び第5図は第
】図の一部′9tPL<示すプはツタli!1%第6−
は第1図〜第4図に於け6C,kL、T、S、V、W%
X、Y、Z点f)吠D’に示jtIR形図、第7−は第
】図〜第4図のA〜U点の状態を示す波形図、第8図は
第2のPWM波と二惠パルス幅変11@とを説明的に示
′1″′波形図、第9図は第6図の波形を3601の範
囲で示す波形図。 第10図は第2囚のインバータの出力電圧を示す波形因
、第】1図は単相の実施例〉示す波形図である。 尚−11iK用いらnている符号に於いて、(31は第
]のPWMg用カウy タ、 G41ff51C1fi
f1第1f)PWM波出力用ラッチ回路、Oe@(ハ)
は21パルス幅変形波形成用ANDゲート、gaは第2
のPWM波形成回路、0Qは第2のPWMl用カウンタ
、C(邊は同期検出用ORゲートである。 第2図 第5図 第3図
Claims (1)
- (1)単相又は多相の高l11@低減パルス幅変vI4
妓ン形成する累】のパルス幅変l#汲形成回路と、前記
第】のパルス幅変調波形成回路で形成する単相又は多相
の累】のパルス幅in@の少なくとも0度と9Ofと1
80fを検出する同期検出回路と。 前記同期検出回路から得らnる少なくとも前記Of検出
信号と前記90度検出信号と前記】80度検出信号とに
応答してアップカウント状態からダウンカウント状態又
はこの逆に転換し且つ少な(とも前記01iIL検出信
号及び前記180度検出信号に応答してクリア状1II
Kなり、前記90度を中心に対称的なカウント出カン発
生するアップダウンカウンタと。 前記アップダウンカウンタから得らnるデジタル出力又
は該デジタル出力に対応するアナログ信号からなる第]
の入力信号と検出又は設定さnたデジタル信号又はアナ
ログ信号からなる第2の入力信号とを比較し、前記M】
のパルス幅変調彼のパルス数よりも十分に多いパルス数
の第2のパルス幅変詞波を形成する累2のパルス幅変調
波形成回路と。 前記第】のパルス幅変1iil故の一部又は全部を前記
第2のパルス幅変IImに置き換えて二重パルス幅変調
11を形成する二重パルス幅変調波形成回路と を具備したパルス幅変調波形成回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065635A JPS58182479A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | パルス幅変調波形成回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57065635A JPS58182479A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | パルス幅変調波形成回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58182479A true JPS58182479A (ja) | 1983-10-25 |
JPH0542229B2 JPH0542229B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=13292674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57065635A Granted JPS58182479A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | パルス幅変調波形成回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58182479A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5532494A (en) * | 1978-07-06 | 1980-03-07 | Siemens Ag | Converter controller |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP57065635A patent/JPS58182479A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5532494A (en) * | 1978-07-06 | 1980-03-07 | Siemens Ag | Converter controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0542229B2 (ja) | 1993-06-25 |
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